2024-2025学年新教材高中物理 第一章 静电场的描述 第一节 静电现象教案 粤教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第一节静电现象教案粤教版必修3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第一节静电现象教案粤教版必修3教学内容分析1.本节课的主要教学内容为粤教版必修3高中物理第一章“静电场的描述”中的第一节“静电现象”。内容包括：电荷的基本概念，静电的产生，电荷间的相互作用，静电的放电现象以及静电的应用与防护等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的初中物理学习中，已经了解了简单的电荷概念，知道物体可以通过摩擦产生静电，以及电荷间的吸引和排斥现象。本节课将在此基础上，深化学生对电荷本质的理解，探讨静电场的产生、作用及其在实际生活中的应用，使学生在理论知识和实际应用上得到更好的结合。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：培养学生科学探究能力，提升物理观念与应用意识，加强科学思维与创新能力。通过学习静电现象，使学生能够运用物理知识解释生活中的静电问题，培养解决实际问题的能力；深化对电荷、电场等基本概念的理解，形成系统的物理观念；引导学生通过实验探究，观察现象，培养科学思维与创新能力，为后续学习电场、电势等概念打下坚实基础。学情分析本节课面向的是高中一年级学生，他们在知识层次上已经掌握了初中阶段的基础物理知识，具备了一定的物理概念和实验操作能力。在能力方面，学生具备观察现象、分析问题、简单推理的能力，但在将理论知识应用于复杂物理现象的解析上仍需加强。素质方面，学生的科学素养、探究精神和合作意识正处于发展阶段，对于新鲜事物充满好奇心，但学习习惯和自律性存在差异，对学习效果产生影响。

在行为习惯上，部分学生可能存在依赖教师引导、自主学习能力较弱的问题，这对课程学习造成一定影响。此外，对于静电现象这类抽象且需实验验证的物理概念，学生可能在学习过程中遇到理解困难，需要通过形象生动的教学手段和实际操作来激发兴趣，提高理解力。因此，在教学过程中，需关注学生个体差异，采用多样化教学策略，引导他们主动参与、积极思考，以提高教学效果。教学资源准备1.教材：确保每位学生都提前准备好粤教版必修3物理教材，以便于课堂同步学习和参考。

2.辅助材料：准备与静电现象相关的图片、电场线分布图、电荷相互作用动态图以及静电应用与防护的视频等多媒体资源，辅助学生形象理解。

3.实验器材：准备电荷测试器、静电发生器、气球等实验器材，确保实验的顺利进行，同时保证器材的安全性和完整性。

4.教室布置：将教室划分为实验操作区、小组讨论区，便于学生进行实验探究和合作交流，创造有利于主动学习的环境。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于静电现象的预习资料，包括PPT和教学视频，明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕“静电现象”课题，设计问题如“电荷是如何产生的？”和“静电有哪些应用？”，启发学生思考。

监控预习进度：通过平台数据跟踪学生预习情况，确保预习效果。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照要求，自主阅读预习资料，初步理解电荷产生和静电现象。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录自己的理解。

提交预习成果：将预习笔记、问题等提交至平台。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台共享预习资源。

-作用与目的：

让学生提前接触静电现象，为课堂学习打下基础。

培养学生独立思考和自主学习的能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过一个日常生活中的静电现象视频，引出本节课内容。

讲解知识点：详细讲解电荷、静电场等知识点，结合实际例子。

组织课堂活动：设计小组讨论和静电实验，让学生在实践中掌握知识。

解答疑问：针对学生的疑问，进行解答和指导。

-学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考。

参与课堂活动：学生参与小组讨论和实验，体验知识的应用。

提问与讨论：学生针对疑问提出问题，参与讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：帮助学生深入理解知识点。

实践活动法：培养学生的动手能力和解决问题的能力。

合作学习法：培养学生的团队合作和沟通能力。

-作用与目的：

加深学生对电荷、静电场等概念的理解。

通过实践活动，提高学生的技能操作能力。

通过合作学习，增强学生的团队协作能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据课程内容，布置相关的课后习题。

提供拓展资源：推荐与静电现象相关的书籍和在线资源。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈。

-学生活动：

完成作业：学生认真完成课后作业。

拓展学习：利用拓展资源，进行深入学习。

反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主巩固知识和拓展学习。

反思总结法：帮助学生发现不足，促进自我提升。

-作用与目的：

巩固学生对静电现象的理解和掌握。

拓宽学生的知识视野，激发学习兴趣。

培养学生的自我反思和自我管理能力。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《电荷与电场：基本概念及其应用》

-《静电现象在日常生活中的应用与防护》

-《静电场的实验研究及其在现代科技中的应用》

2.课后自主学习和探究：

**知识点一：电荷的量子化**

-学生可以通过拓展阅读材料了解电荷的量子化，即电荷量的离散性，以及基本电荷的概念。

-探究问题：电荷为什么是量子化的？基本电荷的发现对现代物理学有何重要意义？

**知识点二：静电场的计算**

-学生可以学习库仑定律，了解如何计算静电场中两个点电荷之间的作用力。

-探究问题：如何根据库仑定律计算非点电荷的静电作用力？实际应用中如何考虑电荷分布的不均匀性？

**知识点三：静电的应用与防护**

-学生可以通过拓展材料了解静电在工业、医疗、科研等领域的应用，如静电植绒、静电复印、静电除尘等。

-探究问题：静电是如何在复印机中工作的？静电除尘的原理是什么？

**知识点四：静电实验**

-学生可以尝试进行一些简单的静电实验，如范德格拉夫发电机实验、静电吸引和排斥实验等。

-探究问题：在静电实验中，如何观察到电荷间的相互作用？实验中应注意哪些安全事项？

**知识点五：静电场的能量**

-学生可以通过拓展阅读了解静电场的能量及其在电容中的应用。

-探究问题：静电场中的能量是如何分布的？电容器的能量存储原理是什么？

**知识点六：静电场与现代科技**

-学生可以探索静电场在现代科技中的应用，如微电子技术、太空探索等。

-探究问题：静电场在微电子器件中扮演什么角色？在太空探索中，如何利用静电场？课后作业**题型一：简答题**

1.请描述电荷是通过哪些方式产生的，并举例说明。

答案：电荷可以通过摩擦、感应、接触等方式产生。例如，通过摩擦两块塑料板，可以使它们带上相反的电荷。

**题型二：分析题**

2.分析静电场的力线分布特点，并解释为什么力线从正电荷出发，指向负电荷。

答案：静电场的力线从正电荷出发，指向负电荷，表示电场力的方向。力线分布特点是力线从正电荷发散出去，且不会相交，力线密度越大表示电场强度越大。

**题型三：计算题**

3.两个点电荷分别为+3μC和-5μC，它们相距10cm，计算它们之间的库仑力。

答案：使用库仑定律公式F=k*q1*q2/r^2，其中k为库仑常数，取值9×10^9N·m^2/C^2，q1和q2分别为电荷量，r为距离。

F=(9×10^9N·m^2/C^2)*(3×10^-6C)*(-5×10^-6C)/(0.1m)^2

F≈1.35N

**题型四：实验设计题**

4.设计一个简单的静电吸引实验，说明实验步骤、所需材料和预期结果。

答案：

实验步骤：

a.准备一块丝绸和一块玻璃板。

b.将丝绸在玻璃板上快速摩擦，使玻璃带上电荷。

c.将摩擦过的玻璃板靠近一些小纸片，观察纸片的反应。

所需材料：丝绸、玻璃板、小纸片。

预期结果：带电的玻璃板能够吸引小纸片。

**题型五：应用题**

5.解释静电复印机是如何利用静电原理工作的，并描述其基本工作流程。

答案：静电复印机通过静电原理将墨粉转移到纸张上。基本工作流程如下：

a.光敏鼓表面充电，带上均匀静电荷。

b.文件通过光学系统投影到光敏鼓上，文字部分使鼓上的电荷中和。

c.墨粉带负电荷，被光敏鼓上未中和电荷吸引，形成文字图像。

d.纸张通过光敏鼓，墨粉被转移至纸张上。

e.纸张经过热压辊，墨粉熔化固定在纸张上，完成复印过程。板书设计一、静电现象

1.电荷的产生

-摩擦起电

-感应起电

-接触起电

2.电荷间的相互作用

-同性相斥

-异性相吸

3.静电的放电现象

-静电放电

-静电屏蔽

4.静电的应用与防护

-静电植绒

-静电复印

-静电除尘

二、静电场

1.静电场的定义

2.静电场的力线

-力线的特点

-力线的分布

3.静电场的计算

-库仑定律

-电场强度

三、静电实验

1.静电实验的注意事项

2.常见静电实验

-范德格拉夫发电机实验

-静电吸引和排斥实验

四、静电场的能量

1.静电场的能量分布

2.电容器的能量存储原理

五、静电场与现代科技

1.静电场在微电子技术中的应用

2.静电场在太空探索中的应用课堂小结，当堂检测**课堂小结：**

本节课我们学习了静电现象的基本概念、静电场的特性、计算方法以及在实际生活中的应用。重点掌握了电荷的产生方式、电荷间的相互作用、静电场的力线分布、库仑定律以及静电实验的基本操作。通过学习，我们了解到静电不仅存在于日常生活中，还在现代科技中发挥着重要作用。

**当堂检测：**

**填空题：**

1.电荷可以通过____、____、____等方式产生。

2.静电场中的力线从____电荷出发，指向____电荷。

3.根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们的电荷量的____和它们的距离的____平方成反比。

**简答题：**

4.解释静电植绒的原理。

5.描述静电场中力线的特点。

**计算题：**

6.两个点电荷分别为+2μC和-3μC，它们相距5cm，计算它们之间的库仑力。

**实验设计题：**

7.设计一个简单的静电排斥实验，说明实验步骤、所需材料和预期结果。

**应用题：**

8.举例说明静电场在微电子技术中的应用。

**参考答案：**

1.摩擦、感应、接触

2.正、负

3.乘积、二次

4.静电植绒是利用静电将纤维垂直固定在底材上，形成绒面效果。

5.力线从正电荷出发，指向负电荷，力线不交